[发明专利]可变气门正时设备和用于其的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及可变气门正时设备和用于其的控制方法。更具体而言，本 发明涉及可变气门正时设备，其使用的致动器以根据命令值的转矩工作来 改变气门被开启/关闭的正时，并且本发明涉及用于这种设备的控制方法。

背景技术

传统上已知VVT(可变气门正时)，VVT根据运行状况来改变进气 门或排气门开启/关闭的相位(曲轴转角)。通常，VVT通过使凸轮轴相 对于链轮等旋转来改变相位，所述凸轮轴使进气门或排气门开启/关闭。由 诸如液压机构或电动机之类的致动器来使凸轮轴旋转。具体地，在电动机 用来使凸轮轴旋转的情况下，与以液压的方式使凸轮轴旋转的情况相比， 难以获得用于使凸轮轴旋转的转矩。因而，在电动机用来使凸轮轴旋转的 情况下，由减速器机构等降低电动机的输出轴的转速，由此使凸轮轴旋 转。在此情况下，相位改变的程度受到减速器机构的限制。

日本专利早期公开No.2004-150397公开了一种相位改变的自由程度 较大的气门正时调节装置。在日本专利公开No.2004-150397中公开的气 门正时调节装置设置于用于将来自内燃机的驱动轴的驱动转矩传递到用于 开启和关闭进气门和排气门中至少一者的从动轴的传递系统，以调节进气 门和排气门中至少一者被开启和关闭的正时。这种气门正时调节装置包 括：第一旋转器，其通过来自驱动轴的驱动转矩绕旋转中心线旋转；第二 旋转器，其与第一转子的旋转一起沿着与第一转子相同方向绕该旋转中心 线旋转，以使从动轴同步旋转，其中，第二转子能够相对于第一转子旋 转；以及控制装置，其具有控制构件并改变控制构件离旋转中心线的径向 距离。第一转子具有第一孔，第一孔形成第一轨道，第一轨道延伸成使其 离旋转中心线的径向距离变化。第一孔与经过第一轨道的控制构件接触， 第一孔与控制构件之间的接触发生在第一孔的两侧，第一转子向这两侧旋 转。第二转子具有第二孔，第二孔形成第二轨道，第二轨道延伸成使其离 旋转中心线的径向距离变化并与经过第二轨道的控制构件接触，第二孔与 控制构件之间的接触发生在第二孔的两侧，第二转子向这两侧旋转。第一 轨道和第二轨道沿第一转子的旋转方向和第二转子的旋转方向朝向彼此倾 斜。在这种气门正时装置中，在电动机不产生转矩的情况下，相位得到维 持。

根据该文献公开的气门正时调节装置，第一转子的第一孔形成第一轨 道并与经过第一轨道的控制构件接触，第一轨道延伸成使其离旋转中心线 的径向距离变化，第一孔与控制构件之间的接触发生在第一孔的两侧，第 一转子向这两侧旋转。此外，第二转子的第二孔形成第二轨道并与经过第 二轨道的控制构件接触，第二轨道延伸成使其离旋转中心线的径向距离变 化，第二孔与控制部件之间的接触发生在第二孔的两侧，第二转子向这两 侧旋转。这里，第一轨道和第二轨道沿第一转子的旋转方向和第二转子的 旋转方向朝向彼此倾斜。因而，在控制装置要改变控制构件离旋转中心线 的径向距离时，控制构件压靠第一孔与第二孔中的至少一者，从而使控制 构件既经过第一轨道又经过第二轨道，因而使第二转子相对于第一转子旋 转。在以上述方式工作的气门正时调节装置中，第二转子相对于第一转子 的相位改变程度取决于第一轨道和第二轨道的长度以及第一轨道和第二轨 道朝向彼此倾斜的程度。通过使第一轨道和第二轨道延伸以使它们离旋转 中心线的径向距离变化，在确定轨道的长度和相互倾斜方面实现了相对的 自由度。这样还增大了设定第二转子相对于第一转子的相位改变程度的自 由度，因而增大了设定从动轴相对于驱动轴的相位改变程度的自由度。

然而，如日本专利早期公开No.2004-150397中公开的气门正时调节 装置所做的那样，如果电动机用作致动器，则考虑到例如电力消耗和发热 而必须控制电动机。此外，由于取决于VVT的机械结构确定例如与最大 延迟角对应的相位，电动机必须被控制以不损坏VVT。但是，日本专利早 期公开No.2004-150397没有包括关于考虑到这些因素的控制的任何描 述。

发明内容

本发明的目的是提供一种能抑制机械损坏、电力消耗和发热的可变气 门正时设备等。

根据本发明的可变气门正时设备改变进气门和排气门中至少一者的开 启和关闭正时。可变气门正时设备包括：致动器，其以对于越大的命令值 就越大的转矩工作，从而使所述可变气门正时设备工作；以及运算单元。 运算单元控制命令值，使得根据所述可变气门正时设备的工作状态来改变 所述命令值的上限。